CN112690038A - 移动通信网络中的多跳中继 - Google Patents

Abstract

客户端设备（13）被配置为向中继设备（14）发送中继请求。该中继请求包括标识该客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，该一个或多个第一链路中的至少一个链路经由该客户端设备将另一设备（12）与网络节点链接起来。该客户端设备进一步被配置为接收来自该中继设备的接受该中继请求的接受消息，并且根据接收到所述接受消息，向该中继设备发送与该一个或多个链路相关联的数据。该中继设备被配置为接收来自该客户端设备的中继请求，确定是否可以接受该中继请求，将该第一设备标识符与该第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联，并且在确定可以接受该中继请求之后，发送该接受消息。

Description

移动通信网络中的多跳中继

技术领域

本发明涉及一种用于发送中继请求的客户端设备和一种用于接收中继请求的中继设备。

本发明进一步涉及一种发送中继请求的方法和一种接收中继请求的方法。

本发明还涉及一种使计算机系统能够执行这样的方法的计算机程序产品。

背景技术

能够连接到互联网的设备的数量预计将大大增加，特别是由于日常物品具备了网络连接性。不仅仅是用户通过连接到互联网的设备进行通信，而且设备也通过互联网向其他设备（机器对机器通信）发送数据（例如，传感器数据或地图）。据估计，到2020年，将有500亿个设备连接到互联网。因此，业界的努力和投资都集中于这一领域也就不足为奇了。移动设备（例如，手机、平板电脑、可穿戴设备、无线连接的传感器和执行器、消费电子设备和嵌入车辆的设备）类别是能够连接到互联网的重要设备类别。为了减少功耗，有利的是，经由其他设备（例如，智能手机）来中继某些设备（例如，可穿戴设备）的数据。

邻近服务（ProSe；3GPP TS 23.303）是LTE移动网络中用于发现彼此接近的用户设备（UE）并在之间进行通信的服务组的名称。邻近服务是3GPP开发的允许经由称为PC5的接口在两个UE之间建立直接连接的机制。

在移动通信网络中，链路/承载（例如，PDP上下文、EPS承载、PDU会话，或者无线接入承载RAB、e-RAB、IP流、信令上下文）被用作用户数据的逻辑连接。诸如加密和QoS等方面可能与这些承载相关联。对于中继，保持端到端加密（UE到eNB或S-GW）是重要的。优选二层（数据链路层）中继，因为这样避免了中继UE可以截获它们正在中继的用户数据。而且，可能需要这些中继UE能够确定它们正在中继的不同承载所需的QoS。这意味着这些中继UE需要链路的可见性。二层中继的另一个优点是，移动网络（eNB或S-GW）中的连接管理和移动性基于建立和切换承载而工作。如果经由中继连接的每个UE仍然拥有自己的承载，则在核心网中仍可以按照与直接连接到eNB的UE类似的方式处理这些UE。TR 23.733（Study onArchitecture Enhancements to ProSe UE-to-Network Relay [关于ProSe UE对网络中继的架构增强的研究]）中描述了二层ProSe中继。

对于单跳中继的典型情况，多个UE组成个人局域网，并且通常只有一个智能手机可以用作中继。在第一种中继场景中，一个携带有多个UE的人跳上火车。在单跳情况下会出现问题，这是由于多个传感器经由该智能手机进行中继，因此该智能手机无法使用火车提供的中继。因此，实施多跳中继是有益的。在多跳情况下，该智能手机可直接开始使用火车提供的中继，而传感器可以根据其自身的配置，继续使用该智能手机作为中继或进行切换。

在另一种中继场景中，传感器可能位于地下室中，例如，网络覆盖非常有限，甚至没有网络覆盖。根据这种环境，该传感器会通过另一个UE中继，该UE本身会通过又一个UE以及再一个UE中继以到达网络。

在又一种中继场景中，工厂的生产线上部署了大量的传感器和执行器。由于充满大量钢材的工厂中的这种动态的无线环境，很难将传感器和执行器直接连接到基站。执行器可能会通过一连串的其他传感器和执行器来中继通信以到达网络。当工厂中的无线环境发生变化时，例如，有新机器被放置进来，或者有车辆从工厂中穿过时，可以动态地重新配置该执行器用于到达网络所使用的该执行器和传感器链。

在再一种中继场景中，部署在例如家中或办公室中的UE使用毫米波频段上的无线通信。例如，这些频段可以是57-71 GHz范围内的非授权频段，也可以是24-28 GHz范围内的授权频段。这些毫米波频段的好处在于提供非常高的容量，而缺点是容易被墙壁、人群、家具或其他障碍物阻挡。由于家中和办公室中通常包含众多设备（手机、电视、计算机、打印机、消费电子设备、传感器），这些设备可以一起动态地形成为无法与eNB建立直接无线链路的设备提供无线连接的中继链。

目前，ProSe不提供多跳中继，并且现有的多跳中继技术无法轻易与二层ProSe中继一起使用。解决多跳二层中继的复杂性的最明显的方法涉及使用中央实体来确定和建立使用中继和/或充当中继的UE的网络。但是，如果这些中继设备链非常动态（这在实际中很可能发生），这就不是一个可扩展的解决方案。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种客户端设备，其有助于以分布式方式建立多跳二层中继。

本发明的第二目的是提供一种中继设备，其有助于以分布式方式建立多跳二层中继。

本发明的第三目的是提供一种发送中继请求的方法，其有助于以分布式方式建立多跳二层中继。

本发明的第四目的是提供一种接收中继请求的方法，其有助于以分布式方式建立多跳二层中继。

根据本发明，实现第一目的在于，该客户端设备包括：至少一个接收器；至少一个发送器；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：通过所述至少一个发送器向中继设备发送中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；通过所述至少一个接收器接收来自所述中继设备的接受所述中继请求的接收消息；并且根据接收到所述接受消息，通过所述至少一个发送器向所述中继设备发送与所述一个或多个链路相关联的数据。该客户端设备相对于该中继请求是客户端，而相对于将另一设备与网络节点链接起来的（多个）链路充当中继（设备）。

所述一个或多个链路中的另一个链路可以将所述客户端设备与网络节点（同一个网络节点或不同网络节点）链接起来。客户端设备不必中继其所有链路，并且客户端设备可以经由不同的中继设备中继不同的链路。作为前者的示例，客户端设备可以直接将大带宽链路（例如WB-IoT）传输到基站或传输到Wi-Fi（IEEE 802.11）网络。该客户端设备自身的链路可以是大带宽链路，和/或该客户端设备为另一设备中继的链路可以是例如大带宽链路。相反的情况也可能发生。具有较低数据速率的链路可以在较低频段上进行传输，对于这些频段可以实现直接连接。较高的数据速率链路需要只有在较高频率上才可能获得的更多的容量，而在这些频率上并不总能实现到基站的直接连接。此外，对于某些链路，希望使用授权频率连接到属于移动网络的基站，而对于其他链路，可能使用非授权频率连接到连接局域网的住宅网关。

所述至少一个处理器可以被配置为将所述中继设备的标识符与存储器中存储的链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联。这使得该客户端设备可以基于从该另一设备接收到的数据中包括的单个链路标识符来确定将该数据中继或传输到哪个上行设备（中继设备或基站）。

根据本发明，实现第二目的在于，该中继设备包括：至少一个接收器；至少一个发送器；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：通过所述至少一个接收器接收来自客户端设备的中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；确定是否可以接受所述中继请求；将所述第一设备标识符与存储器中存储的链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联；并且在确定可以接受所述中继请求之后，通过所述至少一个发送器向所述客户端设备发送接受所述中继请求的接受消息。

发明人已经认识到，为了以分布式方式建立多跳二层中继，对于想要经由另一UE（中继设备）中继数据的UE（客户端设备），即使该UE本身就充当中继，也应发送中继请求。通过让每个中继设备自行决定是否接受中继请求，可以以分布式方式避免以环路形式中继链路的循环中继。通过将更新范围尽可能地限制为仅受中继UE链的变化影响的那些UE，从而获得可扩展的解决方案。

为了使得该中继设备可以做出此决定，该中继请求应该标识出请求方希望该中继设备中继的（多个）链路。该中继设备按照链路（标识符）维护下行节点（UE）的身份和/或上行节点（UE或基站）的身份，以允许其进行下行和/或上行路由。如果该中继设备接受了中继请求，则更新该信息，并且如果该中继设备接收到中继请求，则可以进一步更新该信息。如附图的描述中所解释的，后者可以用于某种类型的环路检测。

所述至少一个处理器可以被配置为：通过所述至少一个接收器接收来自移动通信网络的数据，所述数据包括单个链路标识符；从所述存储器中存储的所述链路条目中确定与所述单个链路标识符相关联的设备标识符；并且通过所述至少一个发送器向所述确定的设备标识符所标识的设备发送所述数据。以此方式，链路条目用于将数据从移动通信网络路由到下一跳下行节点。该数据可以经由一个或多个中继设备从移动通信网络接收。

所述至少一个处理器可以被配置为通过以下方式来确定是否可以接受所述中继请求：使用所述接收到的一个或多个第一链路标识符和所述存储器中存储的所述链路条目确定在接受所述中继请求的情况下是否会建立中继环路。这实现了中继环路（即，中继设备被困在中继循环中）的检测和预防。当UE1请求UE2代表自己进行中继、并且UE2请求UE3代表自己进行中继、UE3进而要求UE1为自己进行中继时，就可能发生中继环路。

所述至少一个处理器可以被配置为在所述接收到的一个或多个第一链路标识符中的至少一个链路标识符与指示所述链路标识符所标识的链路结束于所述中继设备的信息相关联的情况下确定不可以接受所述中继请求。该信息使得能够以第一方式进行环路检测。接受该中继请求将导致中继环路。如果客户端设备总是在其中继请求中包括结束于该客户端设备的链路，则该第一方式的环路检测对于所有潜在的中继环路均起作用。

所述至少一个处理器可以被配置为向第二中继设备和/或移动通信网络发送一个或多个第二中继请求，所述一个或多个第二中继请求包括标识所述第二中继设备的第二设备标识符和一个或多个第二链路标识符，所述一个或多个第二链路标识符包括所述接收到的一个或多个第一链路标识符中的至少一个链路标识符。这使得该中继设备可以获得用于决定其是否可以接受该中继请求的信息。可以针对所有接收到的一个或多个第一链路标识符或其子集，例如，仅针对存储的链路条目中尚不存在的那些第一链路标识符，发送第二中继请求。该至少一个处理器在接收到来自该客户端设备的该中继请求之后，发起向该第二中继设备发送该第二中继请求。

所述至少一个处理器可以被配置为在所述链路条目中的一个或多个链路条目中指示中继请求处于等待状态，所述一个或多个链路条目与所述一个或多个第二链路标识符相关联。该信息使得能够以第二方式进行环路检测。例如，可以在发送该第二中继请求时存储该指示。

所述至少一个处理器可以被配置为通过所述至少一个接收器接收来自所述客户端设备或另一客户端设备的第三中继请求，所述第三中继请求包括第三设备标识符和一个或多个第三链路标识符，并且如果所述第三链路标识符中的至少一个链路标识符被指示为具有等待中继请求，则确定不可以接受所述中继请求。如果所有接收到的一个或多个第一链路标识符都包括在第二中继请求中（例如，在同一第二中继请求中或在不同的第二中继请求中），则该第二方式的环路检测对于所有潜在的中继环路均起作用。类似于第一中继请求，该第三中继请求是该中继设备接收到的中继请求（第二中继请求是该中继设备发送的中继请求）。如果作为该中继设备发送了第二请求的结果，该中继设备接收到该第三中继请求，则接受该第三中继请求将导致循环。优选地，这在一般意义上的中继设备中实施，即，也在从自身不中继数据的设备中继数据的中继设备中实施。

所述至少一个处理器可以被配置为确定所述存储器中存储的所述链路条目中是否不包括所述第一链路标识符中的至少一个链路标识符，并且如果所述链路条目中不包括所述第一链路标识符中的至少一个链路标识符，则向第二中继设备和/或移动通信网络发送一个或多个第二中继请求，所述一个或多个第二中继请求包括标识所述中继设备的第二设备标识符和所述至少一个第一链路标识符。当链路条目中不包括链路标识符时，有必要为此链路标识符建立上行链路。该上行链路不必是到基站（例如，eNodeB）的，也可以是到第二中继设备的。如果决定请求第二中继设备来中继多个链路，则优选地以单个中继请求来进行中继，也可以以多个中继请求来进行中继。

所述至少一个处理器可以被配置为将包括在所述链路条目中的所述第一链路标识符中的一个或多个链路标识符与所述第一设备标识符相关联，而无需发送包括所述链路条目中包括的所述一个或多个第一链路标识符的中继请求。对于包括在链路条目中的第一链路标识符，当下行客户端设备（UE）发生变化时，可以继续使用现有的上行中继设备（UE）和现有的一层承载。在当前下行客户端设备已经要求另一中继设备来中继链路、但是该另一中继设备请求中继设备来中继链路时，或者在当前下行客户端设备正在为另一设备中继链路、并且该另一设备请求直接经由中继设备来中继链路时，该下行客户端设备通常会发生变化，从而在该中继设备处成为该链路的新下行客户端设备。在这种情况下，可能不需要向现有的上行中继设备发送针对这些第一链路标识符的第二中继请求。

根据本发明，实现第三目的在于，该发送中继请求的方法包括：向中继设备发送中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；接收来自所述中继设备的接受所述中继请求的接受消息；并且根据接收到所述接受消息，向所述中继设备发送与所述一个或多个链路相关联的数据。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。

根据本发明，实现第四目的在于，该接收中继请求的方法包括：接收来自客户端设备的中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；确定是否可以接受所述中继请求；将所述第一设备标识符与链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联；并且在确定可以接受所述中继请求之后，向所述客户端设备发送接受所述中继请求的接受消息。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。

在本发明的另一方面，一种中继设备包括：至少一个接收器；至少一个发送器；以及至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为通过所述至少一个接收器接收包括单个链路标识符的数据；从存储器中存储的链路条目中确定与所述单个链路标识符相关联的设备标识符，所述链路条目将设备标识符与链路标识符相关联；并且通过所述至少一个发送器向所述确定的设备标识符所标识的设备发送所述数据。可以经由一个或多个其他中继设备来接收该数据。设备标识符标识下一跳下行节点。

在本发明的另一方面，一种路由数据的方法包括：接收包括单个链路标识符的数据；从存储器中存储的链路条目中确定与所述单个链路标识符相关联的设备标识符，所述链路条目将设备标识符与链路标识符相关联；向所述确定的设备标识符所标识的设备发送所述数据。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。

此外，提供了用于执行本文描述的方法的计算机程序，以及存储所述计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。计算机程序例如可以由现有设备下载或上传到现有设备，或者在制造这些系统时进行存储。

一种非暂时性计算机可读存储介质，至少存储第一软件代码部分，所述第一软件代码部分在由计算机执行或处理时被配置为执行包括以下各项的可执行操作：传输客户端信息包括：接收来自第一通信网络中的第一网络设备的服务信息；从所述服务信息中确定时间段，所述时间段指示何时所述客户端设备不可用于从第二通信网络中的第二网络设备接收传输；并且向所述第二网络设备发送客户端信息，所述客户端信息标识所述时间段。

一种非暂时性计算机可读存储介质，至少存储第二软件代码部分，所述第二软件代码部分在由计算机执行或处理时被配置为执行包括以下各项的可执行操作：接收来自客户端设备的客户端信息，所述客户端信息标识时间段；从所述客户端信息确定排除时间段；准备向所述客户端设备传输数据单元；制定在所述排除时间段之外的时间传输所述数据单元的计划；并且在所述计划时间向所述客户端设备传输所述数据单元。

如本领域技术人员将认识到的，本发明的各方面可以实施为设备、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例（包括固件、驻留软件、微代码等）或者在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或者“系统”的组合软件和硬件方面的实施例的形式。本披露内容中描述的功能可以实施为由计算机的处理器/微处理器执行的算法。此外，本发明的各方面可以采取在具有在其上实施的、例如存储的计算机可读程序代码的一种或多种计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、装置或设备，或上述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括但不限于以下：具有一个或多个导线的电连接装置、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储设备、磁存储设备、或者上述的任何合适的组合。在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序的任何有形介质。

计算机可读信号介质可以包括具有在其中（例如，在基带中或作为载波的一部分）实施的计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取各种形式中的任何一种，包括但不限于，电磁的、光的或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播、或传输程序（以用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用）的任何计算机可读介质。

可以使用任何适当的介质传输在计算机可读介质上实施的程序代码，这种介质包括但不限于无线、有线、光纤、电缆、RF等，或上述的任何合适的组合。用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合编写，所述一种或多种编程语言包括诸如Java（TM）、Smalltalk、C++等面向对象的编程语言等和诸如“C”编程语言或相似的编程语言等常规过程编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户计算机上执行并部分地在远程计算机上执行、或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过包括局域网（LAN）或广域网（WAN）的任何类型网络连接到用户计算机，或可以进行与外部计算机的连接（例如，使用互联网服务提供商、通过互联网）。

下面将参照根据本发明的实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各方面。将理解的是流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实施。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置的处理器，具体是微处理器或中央处理单元（CPU）以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置或其他设备的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以用特殊的方式发挥功能，从而使得存储在所述计算机可读介质中的指令产生制造的包括指令的物品，这些指令实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。

计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实施的过程，从而使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

附图中的流程图和框图展示了根据本发明的各实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。关于此，流程图或框图中的每个框可以表示包括用于实施（多个）特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分。还应该指出的是，在一些替代性实施方式中，框中标明的功能可以不按图中标记的顺序发生。例如，根据涉及的功能，连续示出的两个框实际上可被大体同时执行，或者这些框可能有时以相反的顺序被执行。还将指出的是，可以通过执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实施框图和/或流程图的每个框及框图和/或流程图中框的组合。

附图说明

本发明的这些和其他方面参考附图通过示例的方式变得显而易见并且将进一步阐明，在附图中：

•图1描绘了本发明的客户端设备的实施例以及本发明的中继设备的实施例；

•图2是本发明的方法的第一实施例的流程图；

•图3帮助展示了图1的移动设备在第一时刻的状态；

•图4是描绘本发明的方法的第二实施例中在图3的第一时刻与图5的第二时刻之间执行的步骤的流程图；

•图5帮助展示了图1的移动设备在第二时刻的状态；

•图6是描绘在图5的第二时刻与图7的第三时刻之间执行的步骤的流程图；

•图7帮助展示了图1的移动设备在第三时刻的状态；

•图8是描绘在图7的第三时刻与图9的第四时刻之间执行的步骤的流程图；

•图9帮助展示了图1的移动设备在第四时刻的状态；

•图10是描绘在图9的第四时刻与图11的第五时刻之间执行的步骤的流程图；

•图11帮助展示了图1的移动设备在第五时刻的状态；

•图12是描绘在图11的第五时刻与图13的第六时刻之间执行的步骤的流程图；

•图13帮助展示了图1的移动设备在第六时刻的状态；

•图14是描绘在图13的第六时刻与图15的第七时刻之间执行的步骤的流程图；

•图15帮助展示了图1的移动设备在第七时刻的状态；

•图16是描绘本发明的方法的第三实施例中拒绝中继请求的步骤的流程图；

•图17帮助展示了图16的第一步骤；

•图18帮助展示了图16的第二步骤；

•图19帮助展示了图16的第三步骤；

•图20描绘了本发明的方法的第四实施例中使用的控制面协议栈；

•图21描绘了本发明的方法的第四实施例中使用的用户面协议栈；

•图22是本发明的设备和系统的实施例中使用的示例性蜂窝电信系统的框图；以及

•图23是用于执行本发明的方法的示例性数据处理系统的框图。

附图中的相应要素由相同的附图标记表示。

具体实施方式

本发明的客户端设备和中继设备的第一实施例在图1中示出。在图1中表示了四个移动设备11-14（UE1-UE4）。在图1的实施例中，移动设备11-14均能够充当本发明的客户端设备、本发明的中继设备或两者。在图1描绘的示例中，移动设备13（UE3）充当本发明的客户端设备，而移动设备14（UE4）充当本发明的中继设备。像移动设备13一样，移动设备11和12也有数据需要中继，并且可以被视为一般意义上的客户端设备。像移动设备14一样，移动设备13也中继数据，并且本身可以被视为一般意义上的中继设备。在图1的实施例中，移动设备11-14均包括处理器1、接收器3、发送器5以及存储器9。

为了使移动设备能够充当本发明的客户端设备，处理器1被配置为：通过发送器5向中继设备发送中继请求，该中继请求包括标识该客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，该一个或多个第一链路中的至少一个链路经由该客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；通过接收器3接收来自该中继设备的接受该中继请求的接受消息；并且根据接收到该接受消息，通过发送器5向该中继设备发送与该一个或多个链路相关联的数据。在图1的实施例中，处理器1进一步被配置为将该中继设备的标识符与存储器9中存储的链路条目中的一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联。

在图1的示例中，移动设备13向移动设备14发送中继请求，并且该中继请求至少标识出移动设备12与网络节点之间的链路。该网络节点可以是基站19或移动通信网络中的另一设备。举例来说，基站19可以是LTE eNodeB或5G gNodeB，并且移动设备11-14可以是LTEUE或5G UE。

为了使移动设备能够充当本发明的中继设备，处理器1被配置为：通过接收器3接收来自客户端设备的中继请求；确定是否可以接受该中继请求；将该第一设备标识符与存储器9中存储的链路条目中的该一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联；并且在确定可以接受该中继请求之后，通过发送器5向该客户端设备发送接受该中继请求的接受消息（例如，标志“accept”设置为1的RelayResponse消息）。

在图1的实施例中，每个移动设备的处理器1进一步被配置为：通过接收器3接收来自基站19的包括单个链路标识符的数据；从存储器9中存储的链路条目确定与该单个链路标识符相关联的设备标识符；并且通过发送器5向所确定的设备标识符所标识的设备发送数据。换句话说，中继数据的移动设备通过从移动通信网络接收到的数据中的链路标识符来识别其应将接收到的数据中继到的下行移动设备。在图1的示例中，移动设备14接收到的数据可以包括链路条目中与移动设备11、移动设备13或者其自身相关联的单个链路标识符。

在图1的实施例中，每个移动设备的处理器1进一步被配置为通过以下方式来确定是否可以接受该中继请求：使用接收到的一个或多个第一链路标识符和存储器9中存储的链路条目确定在接受该中继请求的情况下是否会建立中继环路。下文将对此进行解释。

例如，中继请求的形式可以为RelayRequest（<请求方的设备标识符>, <链路1的标识符>, <链路2的标识符>, …）。该表可以例如将每个链路标识符与下行设备标识符和上行设备标识符相关联，并且可以例如具有如下形式：

表1：所存储的链路条目示例

每个移动设备通常具有一个或多个（逻辑）链路（例如，PDP上下文、EPS承载、信令上下文、PDU会话、IP流或无线接入承载RAB、e-RAB），这些链路在网络中具有节点（例如，NodeB、eNodeB、gNb、S-GW、P-GW、UPF、MME、AMF、SMF）。例如，这些链路的标识符可以作为链路标识符（L-ID）存储在链路条目表中。下行设备标识符（DL）和上行设备标识符（UL）例如可以是TMSI、GUTI、ProSe标识符或用于到达下行或上行设备的（PC5）连接的标识。

中继设备可以使用这种表来实施多跳中继网络中的转发。这样的中继设备的处理器被配置为通过其（多个）接收器接收来自移动通信网络的数据。该数据包括单个链路标识符。该处理器可以进一步被配置为从存储器中存储的链路条目（例如，表1所示的表中的条目）中确定与该单个链路标识符相关联的设备标识符。这些链路条目将设备标识符与链路标识符相关联。该处理器进一步被配置为通过（多个）发送器向所确定的设备标识符所标识的设备发送该数据。

在替代实施例中，并非所有移动设备都具有充当中继设备的能力，例如，并非所有移动设备都是LTE UE或5G UE；和/或一个或多个移动设备被配置为不充当中继设备。

在图1所示的实施例中，移动设备11-14包括一个处理器1。在替代实施例中，移动设备包括多个处理器1。例如，移动设备11-14的接收器3和发送器5可以使用一种或多种蜂窝通信技术，诸如GPRS、CDMA、UMTS、LTE和/或5G NR，以与基站19进行通信。接收器3和发送器5可以合并为收发器。处理器1可以是通用处理器（例如，ARM处理器）或专用处理器。

例如，处理器1可以运行谷歌安卓或苹果iOS作为操作系统。存储器9可以包括一个或多个存储器单元。存储器9例如可以包括固态存储器。移动设备可以包括对于移动设备而言典型的其他部件，例如，显示器和电池。例如，该移动设备可以是手机。在另一个实施例中，本发明的客户端设备和/或本发明的中继设备可以是除移动设备之外的设备，例如，传感器、执行器、消费电子设备、媒体设备、计算机、打印机、游戏控制台、家庭控制台或住宅网关。

图2示出了本发明的方法的第一实施例。步骤41、43和45是由本发明的客户端设备执行的。步骤51、53、55和57是由本发明的中继设备执行的。步骤41包括：客户端设备向中继设备发送中继请求。该中继请求包括标识客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，该一个或多个第一链路中的至少一个链路经由客户端设备将另一设备与网络节点链接起来。步骤51包括：中继设备接收来自客户端设备的中继请求。

步骤53包括：中继设备确定是否可以接受中继请求。例如，如果中继设备检测到环路，或者中继设备的电池电量低，或者中继设备不具备充当中继的能力，或者中继设备无法提供期望的服务质量，或者因为中继设备已被配置为拒绝任何中继请求，则中继设备可以决定不接受该中继请求。步骤55包括：中继设备存储关联关系，该关联关系将第一设备标识符与链路条目中的一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联。可以在步骤53中查询先前在步骤55中存储的关联关系，以检测环路。步骤57包括：在确定可以接受中继请求之后，中继设备向客户端设备发送接受中继请求的接受消息。步骤43包括：客户端设备接收来自中继设备的接受消息。步骤45包括：根据接收到接受消息，向中继设备发送与一个或多个链路相关联的数据。

图3示出了第一时刻的移动设备11-14和基站19，该第一时刻与图1所示的时刻不同。在该第一时刻，移动设备11-14全部直接连接到基站19，而不执行中继。在图3至图19的实施例中，使用多个表来存储同时与下行设备标识符和上行设备标识符相关联的链路标识符。在替代实施例中，将上行设备的标识符与下行标识符的标识符存储在不同的表中。

在替代实施例中，移动设备将同一个上行设备用于所有链路，并且不将上行设备标识符与每个单个链路标识符相关联。在替代实施例中，中继仅用于从移动通信网络接收到的数据，或仅用于发送到移动通信网络的数据。在图3至图19的实施例中，每个移动设备都存储了表，当移动设备不中继数据时也是如此。在替代实施例中，移动设备一旦开始中继就会创建一个或多个表。

在图3的示例中，在第一时刻，移动设备11存储的表将链路L1与下行设备标识符“self”和基站19/移动通信网络（“NW”）的上行设备标识符相关联。移动设备12存储的表将链路L2与下行设备标识符“self”和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。移动设备13存储的表将链路L3与下行设备标识符“self”和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。移动设备14存储的表将链路L4与下行设备标识符“self”和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。

图4示出了本发明的方法的第二实施例中当移动设备13请求移动设备14充当链路L3的中继时由图3的不同设备执行的步骤。步骤101包括：移动设备13向移动设备14发送中继请求。步骤103包括：移动设备14接收该中继请求。

在图3至图19的实施例中，接收中继请求的移动设备确定是否可以接受该中继请求，并且通过以下方式来进行：使用接收到的一个或多个链路标识符（也称为第一链路标识符）和存储器中存储的链路条目确定在接受中继请求的情况下是否会建立中继环路。在图3至图15的实施例中，如果接收到的一个或多个第一链路标识符中的至少一个链路标识符与指示该链路标识符所标识的链路结束于中继设备的信息相关联，即，如果链路标识符中的至少一个链路标识符与设备标识符“self”相关联，则接收该中继请求的移动设备确定不可以接受该中继请求。在图3至图19的示例中，每个移动设备至多具有一个链路。然而，接收的中继请求也有可能来自在其已经具有的（多个）链路旁边建立附加承载/链路并且想要经由同一移动设备中继该链路的移动设备。

在图3至图15的实施例中，移动设备14确定存储器中存储的链路条目中是否不包括所接收的中继请求中包括的链路标识符中的至少一个链路标识符，并且如果链路条目中没有包括第一链路标识符中的至少一个链路标识符，则向第二中继设备和/或移动通信网络发送一个或多个第二中继请求。该一个或多个第二中继请求包括标识中继设备的第二设备标识符和至少一个第一链路标识符。移动设备14的存储器中存储的链路条目中包括的一个或多个第一链路标识符与第一设备标识符相关联，该第一设备标识符与该一个或多个第一链路标识符一起被包括在第一中继请求中，而无需发送包括这些一个或多个第一链路标识符的第二中继请求。

在图4的实施例中，如果第一链路标识符已经包括在移动设备14的存储器中存储的链路条目中，则将不执行在步骤105和107中分别发送和接收第二中继请求。在替代实施例中，即使（第一）中继请求中包括的链路标识符已经包括在存储器中存储的链路条目中，也在步骤105和107中分别发送和接收第二中继请求。

由于移动设备14存储的表尚不包括链路L3，因此接下来执行步骤105和107。步骤105包括：移动设备14向基站19发送针对链路L3的第二中继请求。步骤107包括：基站19接收该第二中继请求。基站19在步骤107中接收到第二中继请求之后，该基站确定其可以接受该中继请求并在步骤109中向移动设备14发送指示已经接受该第二中继请求的接受消息（例如，标志“accept”设置为1的RelayResponse消息）。移动设备14在步骤111中接收该接受消息。基站19可以被配置为例如仅在链路的期望服务质量与其无线能力相匹配和/或移动通信网络中存储的签约信息允许移动设备14充当中继的情况下才接受该中继请求。

由于移动设备14自身没有理由拒绝针对链路L3的中继请求，并且基站19愿意中继链路L3，因此移动设备14可以接受来自移动设备13的中继请求。因此，移动设备14在步骤113中将链路L3的条目添加到自己的表中。在该条目中，链路L3与移动设备13的下行设备标识符和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。

然后，移动设备14在步骤115中向移动设备13发送指示已经接受该（第一）中继请求的接受消息。移动设备13在步骤117中接收该接受消息。然后，移动设备13在步骤119中将链路L3的条目添加到自己的表中。在该条目中，链路L3与下行设备标识符“self”和移动设备14的上行设备标识符相关联。由此得到的表如图5所示。图5还示出了移动设备13现在经由移动设备14将数据中继到基站19，而不是直接连接到基站19。

图6示出了当移动设备12请求移动设备14充当链路L2的中继时由图5的不同设备执行的步骤。步骤121包括：移动设备12向移动设备14发送中继请求。步骤123包括：移动设备14接收该中继请求。由于移动设备14存储的表尚不包括链路L2，因此接下来执行步骤125和127。

步骤125包括：移动设备14向基站19发送针对链路L2的第二中继请求。步骤127包括：基站19接收该第二中继请求。在基站19在步骤127中接收到第二中继请求之后，该基站确定其可以接受该中继请求并在步骤129中向移动设备14发送指示已经接受该第二中继请求的接受消息。移动设备14在步骤131中接收该接受消息。

由于移动设备14自身没有理由拒绝针对链路L2的中继请求，并且基站19愿意中继链路L2，因此移动设备14可以接受来自移动设备12的中继请求。因此，移动设备14在步骤133中将链路L2的条目添加到自己的表中。在该条目中，链路L2与移动设备12的下行设备标识符和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。

然后，移动设备14在步骤135中向移动设备12发送指示已经接受该第一中继请求的接受消息。移动设备12在步骤137中接收该接受消息。然后，移动设备12在步骤139中将链路L2的条目添加到自己的表中。在该条目中，链路L2与下行设备标识符“self”和移动设备14的上行设备标识符相关联。由此得到的表如图7所示。图7还示出了移动设备12现在经由移动设备14将数据中继到基站19，而不是直接连接到基站19。

图8示出了当移动设备12请求移动设备13充当链路L2的中继时由图7的不同设备执行的步骤。步骤141包括：移动设备12向移动设备13发送中继请求。由于移动设备13存储的表尚未包括链路L2，因此在接收到中继请求之后，移动设备13在步骤143中向移动设备14发送针对链路L2的第二中继请求。移动设备13向移动设备14而非基站19发送该第二中继请求，因为移动设备13已经使自己的数据（即，链路L3）经由移动设备14中继。步骤145包括：移动设备14接收该第二中继请求。

尽管移动设备14存储的表已经包括链路L2，移动设备14仍可以接受第二中继请求，因为L2与移动设备12的下行设备标识符相关联，而不与下行设备标识符“self”相关联。移动设备14不需要向基站19发送第三中继请求，因为链路L2已经与基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联，这意味着对于基站19/移动通信网络来说没有发生任何变化。

因此，移动设备14在步骤147中更新链路L2的条目，使得其与移动设备13的下行设备标识符而非移动设备12的下行设备标识符相关联，并向移动设备13发送指示已经接受该第二中继请求的接受消息。

由于移动设备13自身没有理由拒绝针对链路L2的中继请求，并且移动设备14愿意中继链路L2，因此移动设备13可以接受来自移动设备12的中继请求。因此，移动设备13在接收到该接受消息之后，将链路L2的条目添加到自己的表中，并在步骤149中向移动设备12发送指示已经接受该第一中继请求的接受消息。在该条目中，链路L2与移动设备12的下行设备标识符和移动设备14的上行设备标识符相关联。

在步骤151中，移动设备12接收该接受消息，然后更新链路L2的条目，使得其与移动设备13的上行设备标识符而非移动设备14的上行设备标识符相关联。链路L2和下行设备标识符“self”之间的关联关系没有改变。当移动设备14已经从其针对链路L2的条目中删除了移动设备12的下行设备标识符时，在步骤153中，移动设备14向移动设备12发送针对链路L2的中继终止消息。

移动设备12在步骤155中接收到该中继终止消息，但是忽略该消息，因为链路L2的条目不与移动设备14的上行设备标识符相关联，而是与移动设备13的上行设备标识符相关联。如果移动设备12在步骤151中接收到该接受消息之前已经接收到该中继终止消息，则移动设备12将使链路L2与移动设备13而非移动设备14相关联，并推迟向移动设备13中继，直到在步骤151中接收到针对链路L2的接受消息。对于（在接收到中继终止消息之后）将接收到针对链路L2的拒绝消息而非接受消息的这种不可能的场景，移动设备12将删除针对链路L2的条目。

由此得到的表如图9所示。图9还示出了移动设备12现在经由移动设备13和移动设备14将自己的数据中继到基站19，而不是仅经由移动设备14将自己的数据中继到基站19。

图10示出了当移动设备11请求移动设备12充当链路L1的中继时由图9的不同设备执行的步骤。步骤161包括：移动设备11向移动设备12发送中继请求。由于移动设备12存储的表尚未包括链路L1，因此在接收到中继请求之后，移动设备12在步骤162中向移动设备13发送针对链路L1的第二中继请求。移动设备12向移动设备13而非基站19发送该第二中继请求，因为移动设备12已经使自己的链路L2经由移动设备13中继。

由于移动设备13存储的表尚未包括链路L1，因此在接收到中继请求之后，移动设备13在步骤164中向移动设备14发送针对链路L1的第三中继请求。移动设备13向移动设备14而非基站19发送该第二中继请求，因为移动设备13已经使自己的链路L2和L3经由移动设备14中继。

由于移动设备14存储的表尚未包括链路L1，因此在接收到中继请求之后，移动设备14在步骤166中向基站19发送针对链路L1的第四中继请求。在基站19在步骤168中接收到第四中继请求之后，该基站确定其可以接受该第四中继请求并在步骤170中向移动设备14发送指示已经接受该第四中继请求的接受消息。

由于移动设备14自身没有理由拒绝针对链路L1的中继请求，并且基站19愿意中继链路L1，因此移动设备14可以接受来自移动设备13的中继请求。因此，移动设备14在接收到该接受消息之后，将链路L1的条目添加到自己的表中，并在步骤172中向移动设备13发送指示已经接受第三中继请求的接受消息。在该条目中，链路L1与移动设备13的下行设备标识符和基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。

由于移动设备13自身没有理由拒绝针对链路L1的中继请求，并且移动设备14愿意中继链路L1，因此移动设备13可以接受来自移动设备12的第二中继请求。因此，移动设备13在接收到该接受消息之后，将链路L1的条目添加到自己的表中，并在步骤174中向移动设备12发送指示已经接受该第二中继请求的接受消息。在该条目中，链路L1与移动设备12的下行设备标识符和移动设备14的上行设备标识符相关联。

由于移动设备12自身没有理由拒绝针对链路L1的中继请求，并且移动设备13愿意中继链路L1，因此移动设备12可以接受来自移动设备11的第一中继请求。因此，移动设备12在接收到该接受消息之后，将链路L1的条目添加到自己的表中，并在步骤176中向移动设备11发送指示已经接受该第一中继请求的接受消息。在该条目中，链路L1与移动设备11的下行设备标识符和移动设备13的上行设备标识符相关联。

在步骤178中，移动设备11接收该接受消息，然后更新链路L1的条目，使得其与移动设备12的上行设备标识符而非基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联。链路L1和下行设备标识符“self”之间的关联关系没有改变。由此得到的表如图11所示。图11还示出了移动设备11现在经由移动设备12、移动设备13和移动设备14将自己的数据中继到基站19，而不是直接连接到基站19。

图12示出了当移动设备11请求移动设备14充当链路L1的中继时由图11的不同设备执行的步骤。步骤181包括：移动设备11向移动设备14发送中继请求。步骤183包括：移动设备14接收该中继请求。尽管移动设备14存储的表已经包括链路L1，移动设备14仍可以接受中继请求，因为L1与移动设备13的下行设备标识符相关联，而不与下行设备标识符“self”相关联。

移动设备14不需要向基站19发送第二中继请求，因为链路L1已经与基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联，这意味着对于基站19/移动通信网络来说没有发生任何变化。因此，移动设备14在步骤185中更新链路L1的条目，使得其与移动设备11的下行设备标识符而非移动设备13的下行设备标识符相关联，并向移动设备11发送指示已经接受该中继请求的接受消息。

移动设备11在步骤187中接收该接受消息，然后在步骤189中更新链路L1的条目，使得其与移动设备14的上行设备标识符而非移动设备12的上行设备标识符相关联。链路L1和下行设备标识符“self”之间的关联关系没有改变。当移动设备14已经从其针对链路L1的条目中删除了移动设备13的下行设备标识符时，在步骤191中，移动设备14向移动设备13发送针对链路L1的中继终止消息。

在步骤193中，移动设备13接收该第一中继终止消息，确定链路L1之前与移动设备12的下行设备标识符相关联，向移动设备12发送针对链路L1的第二中继终止消息，并删除链路L1的条目。在步骤195中，移动设备12接收该第二中继终止消息，确定链路L1当前与移动设备11的下行设备标识符相关联，向移动设备11发送针对链路L1的第三中继终止消息，并删除链路L1的条目。

移动设备11在步骤197中接收到来自移动设备12的该第三中继终止消息，但是忽略该消息，因为链路L1的条目不与移动设备12的上行设备标识符相关联，而是与移动设备14的上行设备标识符相关联。由此得到的表如图13所示。图13还示出了移动设备11现在仅经由移动设备14将自己的数据中继到基站19，而不是经由移动设备12、移动设备13和移动设备14将自己的数据中继到基站19。图13所描绘的中继对应于图1所描绘的中继。

图14示出了当移动设备13请求移动设备11充当链路L2和L3的中继时由图13的不同设备执行的步骤。步骤201包括：移动设备13向移动设备11发送中继请求。由于移动设备11存储的表尚未包括链路L2或L3，因此在接收到中继请求之后，移动设备11在步骤205中向移动设备14发送针对链路L2或L3的第二中继请求。移动设备11向移动设备14而非基站19发送该第二中继请求，因为移动设备11已经使自己的数据（即，链路L1）经由移动设备14中继。步骤207包括：移动设备14接收该第二中继请求。

尽管移动设备14存储的表已经包括链路L2和L3，移动设备14仍可以接受第二中继请求，因为L2和L3与移动设备13的下行设备标识符相关联，并且L2和L3均不与下行设备标识符“self”相关联。移动设备14不需要向基站19发送第三中继请求，因为链路L2和L3已经与基站19/移动通信网络的上行设备标识符相关联，这意味着对于基站19/移动通信网络来说没有发生任何变化。

因此，移动设备14在步骤209中更新链路L2和L3的条目，使得它们与移动设备11的下行设备标识符而非移动设备13的下行设备标识符相关联，并向移动设备11发送指示已经接受该第二中继请求的接受消息。

由于移动设备11自身没有理由拒绝针对链路L2和L3的中继请求，并且移动设备14愿意中继链路L2和L3，因此移动设备11可以接受来自移动设备13的中继请求。因此，移动设备11在步骤211中接收到该接受消息之后，在步骤213中将链路L2和L3的条目添加到自己的表中，并在步骤215中向移动设备13发送指示已经接受该第一中继请求的第二接受消息。在该条目中，链路L2和L3与移动设备13的下行设备标识符和移动设备14的上行设备标识符相关联。

在步骤217中，移动设备13接收该接受消息，然后在步骤219中更新链路L2和L3的条目，使得它们与移动设备11的上行设备标识符而非移动设备14的上行设备标识符相关联。链路L2与移动设备12的下行设备标识符之间的关联关系以及链路L3与下行设备标识符“self”之间的关联关系没有改变。

当移动设备14已经从其针对链路L2和L3的条目中删除了移动设备13的下行设备标识符时，在步骤221中，移动设备14向移动设备13发送针对链路L2和L2的中继终止消息。移动设备13在步骤223中接收到该中继终止消息，但是忽略该消息，因为链路L2和L3的条目不与移动设备14的上行设备标识符相关联，而是与移动设备13的上行设备标识符相关联。

由此得到的表如图15所示。图15还示出了移动设备13先前经由移动设备14中继的数据现在改为经由移动设备11（第一）和移动设备14（第二）共同中继。

在图4、图6、图8、图10、图12和图14所示的步骤中，所有中继请求均被接受。中继请求将被拒绝的情况是，此时在图15所描绘的场景中，当移动设备14向移动设备11、12和13中的任何一个发送将针对其链路L1-L4的中继请求的情况。移动设备11将拒绝该中继请求，这是由于在移动设备11中，链路L1与下行设备标识符“self”相关联，因此针对链路L1的中继请求将不可接受。移动设备12将拒绝该中继请求，这是由于在移动设备12中，链路L2与下行设备标识符“self”相关联，因此针对链路L2的中继请求将不可接受。移动设备13将拒绝该中继请求，这是由于在移动设备13中，链路L3与下行设备标识符“self”相关联，因此针对链路L3的中继请求将不可接受。

假设不采取进一步的措施，推荐让移动设备请求另一个移动设备中继其所有链路，而不仅是其链路的子集，或者至少是其自身的（多个）链路。否则，可能会导致环路。例如，如果此时在图15所描绘的场景中，移动设备14向移动设备13发送仅针对链路L2的中继请求，则移动设备13将接受该中继请求，甚至不需要向移动设备11发送第二中继请求，因为链路L2已经与移动设备11的上行链路标识符相关联。然后，移动设备12通过链路L2经由移动设备13发送的数据将进一步经由移动设备11和14中继，然后返回到移动设备13。

如果认为移动设备通过不同的设备（例如，移动设备或基站）中继不同的链路是有益的，则可以对前文描述的第二实施例进行适配。在该第三实施例中，可以指示当发送中继请求时，中继请求在该中继请求中标识的一个或多个链路的一个或多个链路条目中处于等待状态。如果移动设备在发送中继请求之后接收到另一中继请求，并且该另一中继请求包括这样的链路标识符，移动设备中存储的针对该链路标识符的表指示中继请求处于等待状态，则该移动设备无法接受该另一中继请求并拒绝该另一中继请求。然后，移动设备删除该一个或多个链路具有等待中继请求的指示，并继续使用该链路标识符与原始设备标识符（即，不是从其接收中继请求的设备的设备标识符）之间的关联关系进行数据转发。如果移动设备接收到的接受消息来自移动设备向其发送中继请求的设备，则删除该一个或多个链路具有等待中继请求的指示，并且移动设备开始使用链路标识符与从其接收到中继请求的设备的设备标识符之间的关联关系进行数据转发。

图16至图19帮助阐述第三实施例。在本实施例中，不检查中继请求中接收到的一个或多个链路标识符是否与下行设备标识符“self”相关联，但是可以将该机制添加到第三实施例中。

图16示出了当移动设备14请求移动设备13充当链路L2的中继时由图15的不同设备执行的步骤。在步骤231中，移动设备14向移动设备13发送针对链路L2的中继请求，并在与链路L2相关联的链路条目（存储在移动设备14上）中指示中继请求处于等待状态。图17描绘了该步骤。在步骤233中，移动设备13接收该中继请求，然后检查在其表中是否指示了针对链路L2的等待中继请求，并且由于并未指示，因此向移动设备11发送针对链路L2的第二中继请求并在与链路L2相关联的链路条目（存储在移动设备13上）中指示中继请求处于等待状态。图18描绘了该步骤。

在步骤235中，移动设备11接收该第二中继请求，然后检查在其表中是否指示了针对链路L2的等待中继请求，并且由于并未指示，因此向移动设备14发送针对链路L2的第三中继请求并在与链路L2相关联的链路条目（存储在移动设备11上）中指示中继请求处于等待状态。图19描绘了该步骤。

在步骤237中，移动设备14接收该第三中继请求，然后检查在其表中是否指示了针对链路L2的等待中继请求，并且由于已经指示，因此移动设备14通过在步骤239中向移动设备11发送针对链路L2的拒绝消息（例如，标志“accept”设置为0的RelayResponse消息）来拒绝第三中继请求。在步骤241中，移动设备11接收该拒绝消息，在其表中查找哪个下行设备标识符与针对链路L2的等待中继请求相关联：移动设备13，并向移动设备13发送第二拒绝消息。

在步骤243中，移动设备13接收该第二拒绝消息，在其表中查找哪个下行设备标识符与针对链路L2的等待中继请求相关联：移动设备14，并向移动设备14发送第三拒绝消息。在步骤245中，移动设备14接收该第三拒绝消息，并在其表中查找哪个下行设备标识符与针对链路L2的等待中继请求相关联。由于没有下行设备标识符与针对链路L2的等待中继请求相关联，因为正是移动设备14本身发送了第一中继请求，所以移动设备14不（需要）发送第四拒绝消息。

在该第三实施例中，在中继请求被拒绝之后，拒绝该中继请求的移动设备继续使用原始的下行设备标识符和上行设备标识符。这些原始的下行设备标识符和上行设备标识符可以存储在同一表中，但是在图17至图19中未示出。

在图3至图19的示例中，每个移动设备至多具有一个链路。然而，接收的中继请求也有可能来自在其已经具有的（多个）链路旁边建立附加承载/链路并且想要经由同一移动设备中继该链路的移动设备。在这种情况下，还需要更新这些表以包括新链路。一个可能的示例是移动设备想要建立一个不同的QoS承载。

可以在LTE网络中UE之间实施多跳中继，作为对TS 23.303中规定的邻近服务框架的更新。这些UE之间的中继请求和响应作为PC5信令消息发送，这些PC5信令消息触发对每个UE中的下行设备表和上行设备表的更新。然后，这两条路径共有的转发树上的第一个UE将成为移动性的锚点，该锚点通过在下行设备表和上行设备表中插入特定规则来处理未使用的链路上的资源释放与路径切换过程。如果该未使用的链路是直接链路，则它将是eNB。

当在LTE中使用直接链路时，在UE与eNB之间存在PDCP连接。该层负责协议数据单元的（重新）排序、完整性保护与加密。当被中继时，该PDCP连接的端点不改变并且保持在每个UE与eNB之间。因此，这些端点仍将负责由于路径切换所需的任何重新排序。

此设置由于TR 23.733中记录的3GPP SA2在研究单跳中继期间引入了适配层而成为可能。适配层的目的是在单个PC5或Uu连接上复用不同UE的流量。图20中描绘了该控制面协议栈。本发明通过引入存在于每个UE中并且用于存储每个链路的（PDCP关联关系）转发行为的表而在此基础上建立。

因为每个UE均具有自己的与MME（NAS层88）和eNB（RRC层87）的信令上下文，所以每个UE（无论是否中继）都可以建立和修改承载。这样，网络可以控制在每个UE上建立额外的承载（无线或中继）。图20中描绘的设备/系统是移动设备12-14、基站19和移动性管理实体（MME）71。图20中描绘的其他层是接入链路层81、物理（PHY）层82、媒体接入控制（MAC）层83、无线链路控制层84、适配层85和（控制面）PDCP层86。

在该第四实施例中，其标识符被存储在表中并且被包括在中继请求中的链路是PDCP链路。用户数据通过这些PDCP链路传输。图21中描绘了该用户面协议栈。在（数据面）PDCP层91之上，互联网协议（IP）层93允许数据以IP数据包的形式传输。图21中描绘的设备/系统是移动设备12-14、基站19、交换网关（SWG）73和分组网关（PGW）74。图21中描绘的其他层是接入链路层81、物理（PHY）层82、媒体接入控制（MAC）层83、无线链路控制层84和适配层85。

关于链路是什么的其他概念也是可能的。链路的重点在于它是UE和网络中的节点之间的逻辑连接。目的是即使中继配置发生变化，也要维护该逻辑链路。链路的其他概念可以是：

•IP流（在UE与P-GW/UPF之间）

•PDP上下文（在UE与GGSN之间）

•EPS承载（在UE与P-GW之间）

•无线接入承载（RAB/e-RAB）（在UE与SGSN/S-GW之间）

•PDU会话（在UE与UPF之间）

•信令关联关系（在UE与SGSN/MME/AMF之间）

技术描述中的中心概念是RelayRequest消息。该消息可以以两种方式实施。一种方式是使用ProSe的发现方法，即模型A和模型B。这两种模型的不同之处在于，客户端设备和中继设备中的任一者将通告它们的存在，而另一方将做出反应。这种实施方式中的RelayRequest消息可以是以下任一种：

•客户端设备通过在通告消息中包括承载信息来通告其存在并请求中继；

•客户端设备对于中继设备发出的通告的响应。然后，在该响应消息中，客户端设备将包括其想要中继的承载。

客户端设备发现新的中继设备后，也可以发送RelayRequest消息。在这种情况下，实施方式是在两个UE之间的PC-5连接已经建立之后交换的PC-5信令消息。

类似地，RelayResponse消息可以作为发现方法的一部分（仅在客户端设备通告时）进行交换，并且可以作为对寻找中继设备的客户端设备的通告的响应来实施。可替代地，该消息可以在建立PC-5连接后接收到RelayRequest之后进行交换。

在图22的电信系统400中，为简洁起见，一起示意性地描绘了三代网络。架构和概述的更详细说明可见于3GPP技术规范TS 23.002“网络架构（Network Architecture）”，其全文以引用的方式包括在本申请中。可以替代地或附加地使用其他类型的蜂窝电信系统，例如5G蜂窝电信系统。

图22的下部分支表示GSM/GPRS或UMTS网络。

对于GSM/GPRS网络，无线接入网（RAN）系统420包括多个节点，其包括基站（BSC和BTS的组合），在图22中未单独示出。核心网系统包括网关GPRS支持节点422（GGSN）、服务GPRS支持节点421（SGSN，用于GPRS）或移动交换中心（MSC，用于GSM，图22中未示出）、以及归属位置寄存器423（HLR）。HLR 423包含用户设备401（例如，移动台MS）的签约信息。

对于UMTS无线接入网（UTRAN），无线接入网系统420还包括连接到多个基站（NodeB）的无线网络控制器（RNC），在图22中也未单独示出。在核心网系统中，GGSN 422和SGSN 421/MSC连接到包含用户设备401（例如，用户设备UE）的签约信息的HLR 423。

图22中的电信系统的上部分支代表4G网络，通常表示为长期演进（LTE）系统或演进分组系统（EPS）。

EPS的无线接入网系统410（E-UTRAN）包括在图22中未单独示出的基站（演进的NodeB、eNodeB或eNB），所述基站为用户设备401（例如，用户设备UE）提供蜂窝无线接入。核心网系统包括PDN网关（P-GW）414和服务网关412（S-GW）。EPS的E-UTRAN 410经由分组网络连接到S-GW 412。为了信令目的，S-GW 412连接到归属订户服务器HSS 413和移动性管理实体MME 411。HSS 413包括用于用户设备401的签约配置文件库SPR。

对于GPRS、UMTS和LTE系统，核心网系统通常连接到另外的分组网络402，例如互联网。

EPS网络的一般架构的进一步信息可见于3GPP技术规范TS 23.401“演进的通用陆地无线接入网（E-UTRAN）接入的GPRS增强（GPRS enhancements for Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access）”。

图23描绘了示出可以执行参考图2、图4、图6、图8、图10、图12、图14和图16描述的方法的示例性数据处理系统的框图。

如图23所示，数据处理系统500可以包括通过系统总线506耦合至存储器元件504的至少一个处理器502。这样，数据处理系统可以在存储器元件504内存储程序代码。进一步地，处理器502可以执行经由系统总线506从存储器元件504访问的程序代码。在一方面，数据处理系统可以被实施为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，数据处理系统500可以以包括处理器和存储器的能够执行本说明书中描述的功能的任何系统的形式实施。

存储器元件504可以包括一个或多个物理存储器设备，如例如，本地存储器508和一个或多个大容量存储设备510。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的随机存取存储器或其他（多个）非持久性存储设备。大容量存储设备可以被实施为硬盘驱动器或其他持久性数据存储设备。处理系统500还可以包括一个或多个高速缓冲存储器（未示出），这些高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储设备510检索程序代码的次数。

被描绘为输入设备512和输出设备514的输入/输出（I/O）设备可以可选地耦合至数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、如鼠标等定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。输入设备和/或输出设备可以直接或通过中间I/O控制器耦合至数据处理系统。

在实施例中，输入设备和输出设备可以被实施为组合的输入/输出设备（在图23中以围绕输入设备512和输出设备514的虚线示出）。这种组合设备的示例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，可以通过物理对象（诸如，例如手写笔或用户的手指）在触摸屏显示器上或附近的移动来提供对设备的输入。

网络适配器516还可以耦合至数据处理系统，以使其能够通过中间私有或公共网络耦合至其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络向数据处理系统500发送的数据的数据接收器，以及用于从数据处理系统500向所述系统、设备和/或网络发送数据的数据发送器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统500一起使用的不同类型的网络适配器的示例。

如图23所描绘的，存储器元件504可以存储应用518。在各种实施例中，应用518可以被存储在本地存储器508、一个或多个大容量存储设备510中，或者与本地存储器和大容量存储设备分开存储。应当理解，数据处理系统500可以进一步执行能够促进应用518执行的操作系统（图23中未示出）。以可执行程序代码的形式实施的应用518可以由数据处理系统500（例如，由处理器502）执行。响应于执行应用，数据处理系统500可以被配置成执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。

本发明的各种实施例可以被实施为与计算机系统一起使用的程序产品，其中，程序产品的（多个）程序定义实施例的功能（包括本文描述的方法）。在一个实施例中，（多个）程序可以被包含在各种非暂时性计算机可读存储介质上，其中，如本文所使用的，表述“非暂时性计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质，唯一的例外是暂时传播的信号。在另一实施例中，（多个）程序可以被包含在各种暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：(i) 永久存储信息的不可写存储介质（例如，计算机内的只读存储设备，诸如CD-ROM驱动器可读的CD-ROM盘，ROM芯片，或任何类型的固态非易失性半导体存储器）；以及 (ii) 存储可变信息的可写存储介质（例如，闪速存储器，软盘驱动器或硬盘驱动器内的磁盘，或任何类型的固态随机存取半导体存储器）。计算机程序可以在本文描述的处理器502上运行。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个（a）”、“一种（an）”和“该（the）”旨在同样包括复数形式，除非上下文以其他方式清晰表明之外。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括（comprises）”和/或“包括（comprising）”时，其指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。

以下权利要求中所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件结合执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明的目的而呈现本发明的实施例的描述，但是所述描述并不旨在穷举或将实施方式限于所披露的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，很多修改和变化对本领域普通技术人员都将是明显的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理和一些实际应用，并且当适合于所构想的特定用途时，使得本领域的其他普通技术人员能够针对具有各种修改的各个实施例理解本发明。

Claims (15)

1.一种用于发送中继请求的客户端设备（13），包括：

至少一个接收器（3）；

至少一个发送器（5）；以及

至少一个处理器（1），所述至少一个处理器被配置为：

- 通过所述至少一个发送器（5）向中继设备（14）发送中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备（13）的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备（13）将另一设备（12）与网络节点链接起来，

- 通过所述至少一个接收器（3）从所述中继设备（14）接收接受所述中继请求的接受消息，并且

- 根据接收到所述接受消息，通过所述至少一个发送器（5）向所述中继设备（14）发送与所述一个或多个链路相关联的数据。

2.如权利要求1所述的客户端设备（13），其中，所述至少一个处理器被配置为将所述中继设备的标识符与存储器中存储的链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联。

3.一种用于接收中继请求的中继设备（14），包括：

至少一个接收器（3）；

至少一个发送器（5）；以及

至少一个处理器（1），所述至少一个处理器被配置为：

- 通过所述至少一个接收器（3）接收来自客户端设备（13）的中继请求，所述中继请求包括标识所述客户端设备（13）的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备（13）将另一设备（12）与网络节点链接起来，

- 确定是否可以接受所述中继请求，

- 将所述第一设备标识符与存储器（9）中存储的链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联，并且

- 在确定可以接受所述中继请求之后，通过所述至少一个发送器（5）向所述客户端设备（13）发送接受所述中继请求的接受消息。

4.如权利要求3所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为：

- 通过所述至少一个接收器（3）接收包括单个链路标识符的数据，

- 从所述存储器（9）中存储的所述链路条目中确定与所述单个链路标识符相关联的设备标识符，并且

- 通过所述至少一个发送器（5）向所述确定的设备标识符所标识的设备（13）发送所述数据。

5.如权利要求3或4所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为通过以下方式来确定是否可以接受所述中继请求：使用所述接收到的一个或多个第一链路标识符和所述存储器（9）中存储的所述链路条目确定在接受所述中继请求的情况下是否会建立中继环路。

6.如权利要求5所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为在所述接收到的一个或多个第一链路标识符中的至少一个链路标识符与指示所述链路标识符所标识的链路结束于所述中继设备（14）的信息相关联的情况下确定不可以接受所述中继请求。

7.如权利要求6所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为向第二中继设备（14）和/或移动通信网络（19）发送一个或多个第二中继请求，所述一个或多个第二中继请求包括标识所述第二中继设备（14）的第二设备标识符和一个或多个第二链路标识符，所述一个或多个第二链路标识符包括所述接收到的一个或多个第一链路标识符中的至少一个链路标识符。

8.如权利要求7所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为在所述链路条目中的一个或多个链路条目中指示中继请求处于等待状态，所述一个或多个链路条目与所述一个或多个第二链路标识符相关联。

9. 如权利要求8所述的中继设备，其中，所述至少一个处理器（1）被配置为：

- 通过所述至少一个接收器（3）接收来自所述客户端设备或另一客户端设备的第三中继请求，所述第三中继请求包括第三设备标识符和一个或多个第三链路标识符，并且

- 如果所述第三链路标识符中的至少一个链路标识符被指示为具有等待中继请求，则确定不可以接受所述中继请求。

10. 如权利要求3至9中任一项所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为：

- 确定所述存储器（9）中存储的所述链路条目中是否不包括所述第一链路标识符中的至少一个链路标识符，并且

- 如果所述链路条目中不包括所述第一链路标识符中的至少一个链路标识符，则向第二中继设备（14）和/或移动通信网络（19）发送一个或多个第二中继请求，所述一个或多个第二中继请求包括标识所述中继设备（14）的第二设备标识符和所述至少一个第一链路标识符。

11.如权利要求10所述的中继设备（14），其中，所述至少一个处理器（1）被配置为将包括在所述链路条目中的所述第一链路标识符中的一个或多个链路标识符与所述第一设备标识符相关联，而无需发送包括所述链路条目中包括的所述一个或多个第一链路标识符的中继请求。

12.一种发送中继请求的方法，包括：

- 向中继设备发送中继请求（41），所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；

- 接收来自所述中继设备的接受所述中继请求的接受消息（43）；以及

- 根据接收到所述接受消息，向所述中继设备发送与所述一个或多个链路相关联的数据（45）。

13.一种接收中继请求的方法，包括：

- 接收来自客户端设备的中继请求（51），所述中继请求包括标识所述客户端设备的第一设备标识符和标识一个或多个链路的一个或多个第一链路标识符，所述一个或多个链路中的至少一个链路经由所述客户端设备将另一设备与网络节点链接起来；

- 确定是否可以接受所述中继请求（53）；

- 将所述第一设备标识符与链路条目中的所述一个或多个第一链路标识符中的每一个链路标识符相关联（55）；以及

- 在确定可以接受所述中继请求之后，向所述客户端设备发送接受所述中继请求的接受消息（57）。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

- 接收包括单个链路标识符的数据；

- 从所述链路条目中确定与所述单个链路标识符相关联的设备标识符；以及

- 向所述确定的设备标识符所标识的设备发送所述数据。

15.一种计算机程序或计算机程序套件，包括至少一个软件代码部分或存储至少一个软件代码部分的计算机程序产品，所述软件代码部分在计算机系统上运行时被配置为执行如权利要求12至14中任一项所述的方法。

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